Ce projet, soutenu par l’Union européenne doit permettre d’atteindre des densités de capacités record (au-delà de 500nF/mm2) combinées à une forte tenue en tension.
Les deux instituts de recherche CEA-Leti en France et le Fraunhofer CNT en Allemagne, ainsi que trois PME européennes, le français IPDiA (coordinateur du projet), le finlandais Picosun et l’allemand Sentech Instruments, viennent de lancer le projet PICS pour industrialiser une nouvelle technologie de condensateurs intégrées 3D à la densité record.
Le projet PICS a reçu le soutien de la communauté européenne à travers le programme FP7 administré par l’agence REA-Research Executive Agency. Les objectifs du projet sont de développer des matériaux diélectriques innovants déposés par ALD (atomic layer deposition) et des équipements dédiés pour mettre en production une nouvelle technologie de capacité intégrée haute densité et haute tension.
Cette nouvelle technologie doit permettre d’atteindre des densités de capacités record (au-delà de 500nF/mm2) combinées à une forte tenue en tension et de renforcer ainsi la position des trois PME partenaires dans différents secteurs comme l’automobile, le médical et l’éclairage, en offrant plus de miniaturisation et plus d’intégration.
Avec le développement rapide des applications basées sur des capteurs miniatures et intelligents dans de nombreux domaines industriels, les besoins se portent vers une miniaturisation plus poussée des modules électroniques pour avoir plus de fonctionnalités et de complexités dans le même encombrement. Dans le même temps, ces modules doivent être suffisamment fiables et robustes pour garantir un fonctionnement sur le long terme et permettre un placement des capteurs au plus proche de la zone « chaude ».
Pour toutes ces applications, les composants passifs redeviennent des composants clefs à optimiser. En particulier, les condensateurs sont présents dans tous les modules électroniques et des condensateurs intégrés de fortes valeurs sont nécessaires pour améliorer les performances des circuits de découplage et d’alimentation. De plus, une plus grande densité de capacité au mm2 répond au besoin de miniaturisation du packaging des capteurs.
La société IPDiA développe depuis de nombreuses années des condensateurs intégrés 3D qui offrent des densités record sur silicium et qui surpassent les autres technologies (comme les capacités tantales) en termes de stabilité en température, tension, vieillissement et fiabilité. Aujourd’hui, un saut technologique est attendu pour doubler la densité et améliorer la tenue à la tension.
Les partenaires du projet PICS vont unir leurs forces pour relever les derniers challenges techniques et mettre en place une solution industrielle viable économiquement. Picosun proposera des équipements de dépôt ALD adaptés aux capacités 3D d’IPDiA. Sentech Instruments fournira un nouveau procédé pour graver plus efficacement les matériaux diélectriques ALD. Le CEA-Leti et le Fraunhofer CNT aideront les PME à développer des solutions technologiques innovantes pour améliorer leur compétitivité et ainsi gagner des parts de marché. Finalement, IPDiA mettra en production tous les procédés mis au point lors du projet.
